[发明专利]增强型图像压缩的字节表示

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年9月11日提交的题为“增强型图像压缩的字节表示(Byte Representation for Enhanced Image Compression)”的美国临时专利申请No.60/971,485的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及使用字节表示来增强图像压缩(无损和有损压缩二者)。

背景技术

通常，取决于在压缩过程中是否丢弃数据，将传统的图像压缩技术称为是“无损的”或“有损的”。传统的无损压缩技术的例子包括Huffman编码、算术编码和Fano-Shannon编码。使用无损压缩，解压缩过程将重建全部原始图像。在诸如医疗和空间科学这样的应用中，可以发现无损压缩对于图像是重要的。在这样的情形下，实施压缩算法以避免在解压缩压缩图像时丢弃在之后可能要求或者甚至有用的信息。

另一方面，因为丢弃了一些数据，所以有损压缩在速度和存储方面提供了比无损压缩更高的效率。因此，在可以容忍相对于输入数据的一定程度不精确的地方，使用有损技术。例如，常常在视频或商用图像处理中使用有损压缩。两种流行的有损图像压缩标准是MPEG(运动图像专家组)和JPEG(联合摄影专家组)压缩方法。

除了成像系统之外，可以将压缩技术合并到用于“视频点播”应用的视频服务器中。也可以将压缩技术应用于流视频，例如通过通信链路实时捕获和显示视频图像。流视频的应用可以包括视频电话、远程安全系统和其他类型的监视系统。

发明内容

本说明书描述了与使用字节表示来增强无损和有损压缩的图像压缩以减少颜色值并增加颜色信息中的冗余有关的各种方面。典型地，压缩算法通过消除数字格式中的冗余信息来减小数据尺寸。因此，使用字节表示的增加的冗余可以允许无损图像压缩器更有效地执行压缩并减小存储数据所要求的带宽量。可以将字节表示应用到图像(例如，位图图像)或其他数字对象的数据文件。

总体上，一个方面可以是用于增强具有多个像素的数字图像的压缩的方法，每个像素包括至少一种颜色分量，该方法包括获取用于表示与至少一种颜色分量相关联的颜色值的原始比特数。该方法还包括指定用于表示多个状况(case)属性的第一减少比特数。该方法还包括指定用于表示新颜色值的第二减少比特数，其中第一减少比特数和第二减少比特数的和等于原始比特数。该方面的其他实现方式包括相应的系统、装置和计算机程序产品。

另一概括方面可以是用于增强具有多个像素的数字图像的压缩的方法，每个像素包括至少一种颜色分量，该方法包括获取与至少一种颜色分量相关联的颜色值的第一范围。该方法还包括将颜色值的第一范围指定到多个状况属性中。该方法还包括部分基于多个状况属性确定颜色值的第二范围，第二范围显著地小于第一范围；以及其中第二范围和多个状况属性的乘积等于第一范围。该方面的其他实现方式包括相应的系统、装置和计算机程序产品。

再一概括方面可以是包括被配置来执行从RGB色彩空间到新色彩空间的色彩空间变换的变换模块的系统。该系统还包括被配置来执行预测编码的编码模块。该系统还包括用于基于多个状况属性和新颜色值、使用字节表示来增加颜色值中的冗余的装置。该系统包括被配置来基于字节表示执行图像压缩的图像压缩器。

这些和其他概括方面可以可选地包括一个或多个下面的具体方面。方法可以包括获取与数字图像的像素相关联的原始颜色值。方法还可以包括部分基于原始颜色值从多个状况属性中确定状况属性。方法还可以包括基于状况属性和原始颜色值确定新颜色值，其中新颜色值显著地小于原始颜色值；以及其中由新颜色值和状况属性表示原始颜色值。该方法还可以进一步包括以二进制格式存储状况属性和新颜色值。

在一种实现方式中，原始比特数基于8比特；第一减少比特数基于3比特，以及第二减少比特数基于5比特。在另一实现方式中，原始比特数基于8比特；第一减少比特数基于2比特，以及第二减少比特数基于6比特。在又一实现方式中，原始比特数基于11比特；第一减少比特数基于3比特，以及第二减少比特数基于8比特。

在一些实现方式中，至少一种颜色分量包括RGB色彩空间的红色、绿色或蓝色分量。在一种实现方式中，第一范围包括256个颜色值，多个状况属性包括8个状况属性，以及第二范围包括32个颜色值。在另一实现方式中，第一范围包括256个颜色值，多个状况属性包括16个状况属性，以及第二范围包括16个颜色值。在又一实现方式中，第一范围包括256个颜色值，多个状况属性包括4个状况属性，以及第二范围包括64个颜色值。